【情報伝送】両手で1000以上数える方法

　こんにちは〜インフラエンジニアのtamolabです。今日は情報の伝送や表現について書いてみたいと思います。昨今5G(第5世代移動通信システム)について普及が早まっていますが、情報伝送の基礎についてまず例を用いて書いてみたいと思います！(5Gなどについてはまた改めて書きます)

　情報伝送で大事なことは、様々な情報（数、文字など）を特定の規則に従ってルール化し、一意性を保つことです。（符号化の考え方）それでは、様々な情報を特的の規則に従う例を挙げてみましょう。

1. 片手だけで正確に32までを表現

　まず簡単な例からご紹介します。目の前にリンゴがたくさんあったとします。そのリンゴを数えないといけない場合、どのように数えますでしょうか。この時、有効的に利用できるのが、手の指を利用した二進表現です。

　以下のように数えるときのルールを定めます。

・指をあげるか下げるかのみの動きで考える

そうすると、指2本で2通りの表現ができます。

指2,3本でのカウント例を下記に記します。

　上記で考えると、片手には指が5本あるので、2x2x2x2x2で32通りの正確な表現が可能となるわけです。両手を利用すると、2x2x2x2x2x2x2x2x2xなので、1024通りの表現が可能となります。

　このように、「数字」という情報に対して、(例えば)二進表現を適用させることができます。

2. 膨大な文字情報を一本の棒で表現

　宇宙人が来て、日本の言語の情報（文字）をたくさん持ち帰りたいとします。日本の言語の情報は広辞苑をはじめとしたあらゆる書籍にまとめられているとします。しかし、宇宙船は小さく書籍を持ち帰ることができません。あなたならどうやって情報を持ち帰りますか？

　一本の棒で表現することができます。（理論上）書籍の文字情報を全て特定の規則に従って数値化します。

【数値化の例】
・a : 0001, b : 0002, c : 0003 のように文字情報を4つの数字で表すことにする
・文字と文字の間は000を入れるようにする
・数字は4桁の数字で扱うものとする

例えば"cab9"の場合　→ 0003000000100000020000009

これはわかりやすいようにルール化したものですが、どんなに長い文書でも有限(終わりのある)の数字で一意に表現することができます。その果てしなく長い数字の羅列の先頭に"0."を付与することで、皆さんも馴染みのある”長さ”として扱うことができますね。その長さを一本の棒に点を打ち、宇宙人が故郷に帰って、その長さを読み取り文字列に変換する（復号）ことで、膨大なデータを持ち帰ることができるのです。

宇宙人は大喜びで、たった一本の棒を故郷に持ち帰って行きました。このように「文字」という情報に対しても別の手法で表現することができます。

3. まとめ

　送りたい情報を別の形で一意に表現する。

　この考え方は現在の通信の考え方そのもので、送りたい情報（画像、文字など）を特定のルール（圧縮）で二進化し伝送派（電気が流れるか、流れていないかの波）にのせて、一意性を保ったまま情報を送信しているのです。

4. キーワード

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